Search Results

The particle size distribution (PSD) values obtained for a soil database representing the main Hungarian soil types using the Hungarian standard (MSZ-08-0205-78) and the international standard (ISO/DIS 11277:1994) were compared with the pipette method. The relationship between these PSDs and other physical soil characteristics (upper limit of plasticity according to Arany, water vapour adsorption according to Sík) was also analysed, and a suggestion was made of how these results could be converted into each other.

Experience showed that the pre-treatments applied as part of the ISO/DIS method may change the ratio of particle size fractions: there was a significant increase in the clay content, while the silt content decreased to a lesser and the sand content to a greater extent, possibly because some of the particles remain in microaggregate form when the MSZ method is used. The results confirmed the greater accuracy of the ISO/DIS method: the clay contents measured with the ISO/DIS method exhibited stronger correlations with the upper limit of plasticity according to Arany and with hygroscopicity values than those measured with the MSZ method.

The estimated ISO/DIS fractions became much closer to the measured ones when the suggested pedotransfer functions were applied. The conversion method proved to be more reliable for the prediction of clay and sand content than for silt content. In its present form the estimation method is not suitable for replacing the ISO/DIS method, but it could be of good service in research and comparative analysis in cases where only the MSZ method can be used or where only old MSZ PSD data exist.

Vizsgálatsorozatunkban a vörösiszap-elöntés hosszabb távú talajtani hatásait vizsgáltuk a szennyezett terület mellől kontrollként vett talajmintákból készített talajoszlopokon. Két különböző szcenáriót modelleztünk. Az elsőben a vörösiszaptározóból közvetlenül kiömlő, nagy víztartalmú, erősen lúgos (∼ pH 13) vörösiszapszuszpenzió talajtani hatását tanulmányoztuk, míg a második esetben a „vörösiszapár” levonulása után a talajfelszínen kiülepedett vörösiszap-öntésanyag hosszabb távú talajfizikai, -kémiai és -biológiai hatásait vizsgáltuk (30, 60 és 120 napos vörösiszap-borítás mellett). Az oszlopkísérlethez használt talajminták egy vörösiszappal nem szennyezett szántóföldi területen feltárt humuszos öntéstalaj különböző genetikus szintjeiből származtak.Közleményünkben a vörösiszap-elöntés talajtani hatásait vizsgáló modell oszlopkísérleteink talajfizikai vonatkozású eredményeit foglaltuk össze. Megállapítottuk, hogy a lúgos kémhatású, nagy Na⁺-tartalmú iszapból a talajba szivárgó oldatok jelentősen átalakították a vizsgált talaj szerkezetét: a felső talajrétegekben szerkezetleromlást (aggregátumstabilitás-csökkenést) okoztak, míg az alsóbb szintekben (feltételezhetően a bemosódott vagy helyben keletkezett nátrium-szilikát ásványok ragasztó hatása miatt) ideiglenesen aggregátumstabilitás-növekedést tapasztaltunk.Vizsgálati eredményeink alapján megállapítható, hogy a vörösiszap-borítás hatására a talajok elemi szemcséinek méret szerinti megoszlásában mérhető arányeltolódások — a vörösiszap-szemcsék felszíni rétegekbe történő bemosódásán túl — a fenti talajszerkezet-változási folyamatokkal függhetnek össze.

Summary. In this study, we presented the experience of two high-speed laser diffractometry methods for measuring particle size distribution (PSD) and microaggregate stability (MiAS%) of soils, which parameters have a significant influence on the soil water management properties. PSD results obtained with sieve-pipette and laser diffractometry method were compared on a continental (LUCAS), a national (HunSSD) and a regional (TOKAJ) database. We found significant differences between the results of the two methods at all three scales. When the clay/silt boundary was modified to 7 µm for the LDM, significantly better results were obtained. The LDM was also suitable for the determination of the MiAS% of soils, which was influenced mainly by organic matter, pH and exchangeable Na+ content of soils.

Összefoglalás. Tanulmányunkban a lézerdiffraktométerrel végzett talajfizikai mérések tapasztalatait és alkalmazási lehetőségeit vizsgáltuk a vízgazdálkodási kutatásokban. A talajok mechanikai összetétele, azaz az elemi talajrészecskék méret szerinti százalékos eloszlása, az egyik legfontosabb talajfizikai paraméter, mely számos egyéb tulajdonságot, így a talajok szerkezetét, vízgazdálkodását befolyásolja. Meghatározása több módon történhet: pl. a hagyományos szitás-pipettás ülepítéses módszerrel (SZPM), vagy az egyik legmodernebbnek számító lézerdiffraktométeres (LDM) eljárással. Kutatásunk során e kétféle módszerrel kapott mechanikai összetétel eredményeket három nagyobb adatbázison hasonlítottuk össze: egy kontinentális (LUCAS), egy hazai (HunSSD) és egy regionális (TOKAJ) adatállományon. Azt tapasztaltuk mindhárom adatbázis esetében, hogy a lézerdiffrakciós vizsgálatok az agyagtartalmat alulbecslik a pipettás módszerrel kapott eredményekhez képest, míg a portartalmat felülbecslik (az adatsorok eltérését jellemző RMSE értékek az agyagfrakciókra: 16,30; 19,29 és 24,97; a porfrakciókra: 15,68; 19,82 és 26,95. A homoktartalmak közt lényegesen kisebb eltéréseket tapasztaltunk (RMSE: 7,26; 9,25 és 5,25 a három adatbázis esetében). Ha azonban az LDM vizsgálati eredményeknél módosítottuk az agyag és a por frakció mérethatárát 2 µm-ről 7 µm-re, szignifikánsan jobb eredményeket kaptunk az összehasonlítás során mind az agyagtartalom (RMSE: 8,99; 6,77 és 6,54), mind a portartalom esetében (RMSE: 8,87; 7,46 és 5,74). A különböző módszerekkel mért és számított PSD eredményeket textúra háromszög diagramokon is ábrázoltunk.

A lézerdiffrakciós eljárás alkalmas a talajok mikroaggregátum stabilitásának (MiAS%) meghatározására is, melyet a HunSSD hazai adatbázis talajain mutattunk be. Megállapítottuk, hogy erős, szignifikánsan pozitív kapcsolat van a MiAS% és a talaj szervesanyag-tartalma között; és erős, szignifikánsan negatív kapcsolat a mikroaggregátumok stabilitása és a pH, a mésztartalom, a sótartalom és a kicserélhető nátriumtartalom között.

A tanulmányban vizsgált talajfizikai tulajdonságok szorosan összefüggnek a talajok vízgazdálkodási tulajdonságaival. A talajok vízgazdálkodási tulajdonságait jellemző hidrofizikai paraméterek (víztartó képesség, vízvezető képesség) becslése általában a mechanikai összetétel adatok felhasználásával történik. A becslési módszerek (pedotranszfer függvények) pontosítására egyre gyakrabban figyelembe veszik a talaj szerkezeti tulajdonságait is. Amennyiben gyorsan és megbízhatóan tudjuk mérni a talajok mechanikai összetételét és aggregátum-stabilitását lézerdiffrakciós módszerekkel, akkor a hidrofizikai tulajdonságok becsléséhez szükséges input adatokat is gyorsan, nagyobb számban tudjuk előállítani, így a talajok vízgazdálkodását is több minta alapján, nagyobb részletességgel, megbízhatóbban tudjuk jellemezni.

As a means of assisting the selection of promising soil classification systems, a set of criteria were presented and tested. Inside the studied slightly saline plot World Reference Base (WRB) and Hungarian soil classification (HU) were compared at all four levels in terms of class separability, correlation to biomass, parsimony and homogeneity of classes. WRB surpassed HU in terms of the very important homogeneity of classes only, but HU performed better in terms of class separability, correlation to biomass and parsimony of classes. With many possible classification units WRB categorized the soil into a large number of classes, but 67% and 78% of them were single-profile classes at levels 3 and 4, respectively inside the ca 0.9 km² area.